CS9100244A2 - Device for pneumatic tyre's stiffness regulation and vehicle equipped with such a device - Google Patents

Description

?í' pro

Vynález se týká tuhosti pneumatiky pro použiti zejména u pneumatik osazených na vidlicových zdviž- ných vozicich nebo na stavebních nakladačích. Úprava pneumatik pro přizpůsobeni zdvižným vidlico-vým vozíkům byla korunována úspěchem. Přesto však ještě kla-de problémy, dosud nevyřešené. Tyto problémy v podstatě vy-plývají z někdy nedostatečné stability vozíku, opatřeného pneu-matikami, když jsou vidlice ve velmi vysoké poloze, kdy zdvi-haji náklad až o několik metrů výšky. V tomto uspořádáni pod-dajnost pneumatik, spojená se svislou vzdálenosti* o jakoujenáklad zdvižen, přeměňuje každý pohyb vozíku do série kmitůdopředu a dozadu nebo doleva a doprava, které jsou někdy ne-bezpečné, protože vzniká riziko převráceni vozíku. Kromě tohojsou tyto kmity minimálně mimořádně nepříjemné pro manévryukládáni nákladu.

Tyto pohyby mohou být samozřejmě omezeny, jestližeje vozijí ovládán bez náhlých ovládacích pohybů. Tím však trpícelková výkonnost a kromě toho vozíky dosud stále neobsahujidostatečně pokroková ovládáni, která by omezila tyto nežádou-cí kmity. Základní problém, jehož řešeni si vynález klade zaúkol, je sladit výhody, které přináší pneumatika z hlediskasvé ceny, odolnosti proti pojezdu dopředu, životnosti, filtra-ce vibraci při valeni, přilnavosti, se specifickými výhodamiplné obruče, pokud jde o stabilitu zdvižného vozíku, kdyžzdvihá náklad do velké výšky.

Je již známé zvýšit tuhost pneumatik používanýchu zdvižných voziků tím, že se bud plni polyuretanem, nebo sepoužívá vyztužených vzduchových komor. Všechna tato řešeni však vedou k tomu, že se pneu-matika přibližuje plné obruči a ztrácí se značná část jejichvlastních výhod. V klasické pneumatice, když se zvýši průhyb,zůstane tlak pneumatiky v podstatě konstantní. Zvýšeni zatiženi, které snáší, nutně vyvolává zvýšeni dotykové plochy. Vý-razné zvýšení přenášeného zatíženi, vyplývající například zpřenosu nákladu, musí nutně vyvolat značné zvýšeni průhybu.Tuhost klasické pneumatiky je tedy velmi slabá a to je právěvlastnost, která zajišťuje dobrý komfort jejího používáni.

Požaduýe-li se zvýšit svislou tuhost pneumatiky, vede to k tomu, aby se získalo zvýšeni zatíženi s mnohem menšivýchylkou průhybu. Vynález proto navrhuje prostředek pro zvý-šeni tlaku pneumatiky s jejich smačkávánim mnohem rychlejinež u klasických pneumatik.

Podle vynálezu se regulační zařízeni tuhosti pneumatiky osazené na kole obsahujícím věnec, kde pneumatika a vě-nec vymezuji vnitřní objem pneumatiky, vyplněný téměř úplněnestlačitelnou tekutinou, vyznačuje tím, že obsahuje spojova-cí šoupátko schopné bud udržovat uvedený vnitřní objem izolo-vaný nebo ho spojovat š alespoň jedním hydropneumatickým blo-kem, přičemž hydropneumatický blok obsahuje po stranách dělí-cí membrány objem naplněný tlakovacím plynem a objem naplněnýtoutéž nestlačitelnou tekutinou, přičemž uvedené spojovací šoupátko zajišťuje, když je v poloze pro spojováni vnitřníhoobjemu pneumatiky s hydropneumatickým blokem, spojeni uvede-ného vnitřního objemu pneumatiky s uvedeným objemem naplněnýmnestlačitelnou tekutinou potrubími naplněnými toutéž nestlači-telnou tekutinou, přičemž zařízeni obsahuje prostředky proovládáni spojovacího šoupátka.

Zejména se navrhuje vybavit zdvižné vidlicové vozí-ky, dovolující zdvihat náklad do výšky, regulačním zařízenímtuhosti pneumatiky, jaké bylo právě popsáno, alespoň na kaž-dém z kol nápravy nejbllžši vidlicím za účelem zvládnuti výky-vů zdvižného vozíku.

Aby se dosáhlo velmi vysoké tuhosti, plni se vnitřekpneumatiky nestlačitelnou tekutinou. Může se jednat napříklado vodu nebo o glykol, je-li zapotřebí dosáhnout velmi nizkéteploty mrazu. Když je pneumatika stlačována, její objem sezmenšuje velmi lehko vzhledem k jejimu počátečnímu objemu.

To se projevuje v případě nahuštěni vzduchem lehkým zvýšenímvnitřního tlaku o několik desítek milibarů podle počátečníchpodmínek. Jako přiklad je možno uvést, že uvažuje-li se pneu-matika 225/75 R 10 XZM bez zatíženi, nahuštěná vzduchem přitlaku 1 MPa, jeho tlak se zrněni na 1,038 MPa, když je vysta-vena zatíženi 4475 kg. Výchylka vnitřního objemu odpovídajícítéto změně tlaků je 1,06 litrů, tj. 3,3 %. Jestliže nyní na-plníme pneumatiku nestlačitelnou tekutinou jako vodou, tatovýchylka objemu nebude moci být pohlcena vnitřní tekutinou.Výstuhy pneumatiky se budou mu.set natáhnout, aby pneumatika zůstala na konstantním objemu. Napětí ve výztuhách se silnězvýši a v důsledku toho se vnitřní tlak tekutiny výrazně zvý-ši rovnováhou vnitřních sil pneumatiky.

Zatíženi se tedy bude měnit velmi rychle pro malézvětšeni smačkávánl pneumatiky, což je charakteristickým zna-kem velmi vysoké tuhosti.

Jestliže toto použiti pneumatiky dovoluje vyřešitproblémy stability kladené zdvižnými vozíky, ztrácí samozřejměvýhody pneumatiky, zejména pokud jde o komfort a o odolnostproti posunu dopředu. Bylo konstatováno experimentálně, žepneumatika se stávala opravdu tuhou pouze za podmínky jejíhoúplného vyplněni vodou. Naproti tomu, pokud v ni zůstávalotrochu vzduchu uvnitř jejího vnitřního objemu, blížila sejej1 radiální tuhost velmi blízko k tuhosti pneumatiky nahuště-né pouze vzduchem.

Vynález tedy dovoluje získat proměnlivou tuhostpoužitím pneumatiky zcela vyplněné vodou nebo jakoukoli jinounestlačitelnou tekutinou, přičemž se uvádí podle potřeby dostyku s objemem vzduchu dostatečným k tomu, aby ji poskytlmalou tuhost srovnatelnou^tuhostí pneumatiky nahuštěné zcelavzduchem. Prostředky pro ovládáni spojovacího šoupátka mohouvyžadovat zásah řidiče vozíku takto vybaveného, nebo mohou býtautomatizovány.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedeni s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých obr. 1 a 2 schematicky znázorňuji princip vynálezu a obr. 3 a 4 znázorňuji aplikaci vynálezu na zdvižném vozíku. 5

Na obr. 1 a 2 je patrná pneumatika 10 osazená navěnci 11 kola, potrubí 12 a 13, spojovací šoupátko 14, jakoži hydropneumatický blok 15 obsahující objem 16 naplněný tla-kovacim plynem, jako je vzduch nebo dusík. Je rovněž patrnýventil 17 dovolující přívod tlakovaciho plynu do objemu J6.Vnitřní objem 18 pneumatiky je zcela naplněn nestlačitelnoutekutinou, která rovněž vyplňuje potrubí 12 a 13 a objem 19hydropneumatického bloku 15, oddělený od objemu 16 membrá-nou 20.

Podle aplikaci vynálezu je možno samozřejmě pone-chat trochu vzduchu uvnitř vnitřního objemu pneumatiky. Jerovněž možné spojit vnitřní objem pneumatiky postupně s ně-kolika hydropneumatickými bloky v závislosti na požadovanémvývoji tuhosti. Všechny tyto úpravy jsou záležitosti pouhéhodimenzováni v závislosti na požadované aplikaci. Je napříkladmožné použit několik hydropneumatických bloků se stejným obje-mem tlakovaciho plynu a zvýšit počet těchto hydropneumatickýchbloků ve styku s vnitřním objemem pneumatiky pro zmenšeni tu-hosti . Při aplikaci na zdvižném vozíku nestlačitelná teku-tina vyplňuje s výhodou úplně vnitřní objem pneumatiky a sta-čí použit jediného hydropneumatického bloku, přičemž spojova-cí šoupátko se vykyvuje mezi uzavírací polohou a polohou za-jištující styk mezi hydropneumat1ckým blokem a vnitřním obje-mem pneumatiky. S výhodou jsou spojovací šoupátko a hydro-pneumatický blok pevně spojeny s kolem. Je možné instalovat elektromagnetické ovládáni spojovacího šoupátka. V tomtopřípadě se odstraní potřeba instalace otáčivých spojů ulože-ných mezi vnitřním objemem pneumatiky a hydraulickým blokem.Vyloučí se rovněž potřeba umístit otáčivé spoje do ovládačidráhy spojovacího šoupátka. Při velmi výhodném provedeni jehydropneumatický blo|c vytvořen v dutině tvořící nedílnoučást kola, například vytvořené mezi dvěma disky kola. Alter-nativně může být hydropneumatický blok realizován v prvkuumístěném uvnitř dutiny pneumatiky 1.0, přičemž struktura to-hoto prvku je taková, že hydropneumatický blok není vystavenvlivu vnitřního nafukovacího tlaku pneumatiky. Tento prvekmůže být vložka, ústroji pro blokováni patek nebo centrálníopěra uložená na věnci.

Na obr. 3 je patrný vysokozdvižný vozík opatřený vidlicemi 51 dovolujícími měnit výšku. Pohyb vidlic 51, zejmévyká -íujt' na když velmi těžké zatíženi, přináší riziko poru- šeni stability vozíku, protože tvoři část, která je schopnávelkého po sunu vzhledem ke zbytku vozíku. Tento vozík tedyobsahuje regulační ústroji tuhosti pneumatiky na všech kolech52 pro dobré ovládáni příčného výkyvu 1 kolébáni"?VKolébáni,které je nejvíce nežádoucí jev,jr může být jfBKKBiBBĚBBSSSB& po-stačuj lei^instalovat na každém z předních kol, tj. kol nej-bližšich k vidlicím, regulační ústroji pro jeho zvládnuti.

Pro zajištěni automatického přechodu na nejtužši modus, je spojovací šoupátko 14 opatřeno ovládáním pomoci elektromagne- tického signálu tvořeným spínačem 53. Tento spinač 53 je ovlá dán pohybem vidlic 52 takovým způsobem, že ústroji izoluje 7 vnitrní objem pneumatiky 10, když vidlice 5£ překročí předemurčenou výšku. Pokaždé, když značná poddajnost pneumatik 10přináší riziko překážet zdvižnému manévru nebo dokonce rizika,která by mohla nabýt povahy nehody /situace znázorněná na obr.4/, zdvižný vozík 50 přejde samočinně na funkční modus pneuma-tik 10 zcela podobným tomu, jakého by se docílilo s plnýmiobručemi. Když jsou vidlice 51 spuštěny během pojezdu zdviž-ného vozíku 50 /situace znázorněné na obr. 3/, získá se auto-maticky maximální komfort zajišťovaný pneumatikami 10 nafouk-nutými vzduchem.

Vynález tedy dovoluje řešit problémy specifickykladené použitím pneumatik na vidlicových vysokozdvižných vo-zících. Rozsah vynálezu není nijak omezen na popsaný přikladprovedeni, ale může najit uplatněni i u jiných typů vozidelvždy, když je požadováno měnit tuhost pneumatik pro jakýkolidůvod.

Totéž, co bylo uvedeno výše, je možno aplikovat ipro stavební nakladače na pneumatikách. V tomto případě takémůže dojit ke značnému kmitáni, když se koreček nachází vhorní poloze v okamžiku, kdy je nakladač v blízkostí náklad-ního auta. Kromě problémů bezpečnosti, které zde mohou vznik-nout podobně jako u vysokozdvižných vozíků, mohou kmity způ-sobit také problémy přesnosti vysypáváni obsahu korečku v tno- * mentu, kdy se vykyvuje, neboť může dojit k náhlým prudkýmkontaktům mezi nakladačem a kamionem.

Obecně je možné instalovat zařízeni výše uvedeného druhu na všech vozidlech, která se mohou nacházet v podobné 8 situaci, tj · vozidel, jejichž část se může přemisfovat a vy-souvat vzhledem ke zbytku vozidla.

Pro automatické ovládáni spojovacího šoupátka jemožné jako obecné pravidlo používat systém citlivý.na funkčnístav vozidla. Je možné zajistit, aby spojovací šoupátko byloovládáno přes mikroprocesor programovaný přiměřeným způsobem,přičemž přijímá signály ze snímačů různých typů, samostatnýchnebo kombinovaných, reagujících na podélné inebo příčné zrychleni, rychlost vozidla, ovládáni zdvihu v/dlic nebo korečkunebo tlaku ovládacích pracovních válců přemístitelné částivozidla.

Claims (9)

1. Mííeé VŠETEČKA ΐί$<?4 '

   \\

   PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízeni pro regulaci tuhosti pneumatikyzené na kole obsahujícím věnec, přičemž pneumatika a vymezuji vnitřní objem pneumatiky, který je naplněn zcelanebo téměř zcela nestlačitelnou tekutinou, vyznačené tím, žeje opatřeno spojovacím šoupátkem /14/ schopným buá udržovatuvedený vnitřní objem /18/ pneumatiky izolovaný, nebo hospojovat s alespoň jedním hydropneumatickým blokem /15/, při-čemž hydropneumatický blok /15/ obsahuje na jedné a druhéstraně dělicí membrány /20/ objem /16/ naplněný tlakovacimplynem a objem /19/ naplněný stejnou nestlačitelnou tekutinou^přičemž uvedené spojovací šoupátko /14/ zajišťuje, když jev poloze pro spojováni vnitřního objemu /18/ s hydropneuraa-tickým blokem /15/, spojeni uvedeného vnitřního objemu /18/pneumatiky /10/ s uvedeným objemem /19/ potrubími /12, 13/naplněnými stejnou nestlačitelnou tekutinou, přičemž zařízeniobsahuje prostředky pro ovládáni spojovacího šoupátka.
2. 2. Zařízeni podle bodu 1, vyznačené tím, že spojo-vací šoupátko /14/ a hydropneumatický blok /15/ jsou pevněspojeny s kolem /52/.
3. 3. Zařízeni podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím,že nestlačitelná tekutina vyplňuje zcela vnitřní objem /18/pneumatiky /10/, přičemž zařízeni obsahuje jediný hydropneu-matický blok /15/ a jedno spojovací šoupátko /14/ vykyvujlcl 10 - se mezi polohou uzavřeni a polohou zajišťující styk mezihydropneumatickým blokem /15/ a vnitřním objemem /18/pneumatiky /10/.
4. 4. Zařízeni podle bodu 2 a 3, vyznačené tím, žehydropneumatický blok /15/ je vytvořen v dutině tvořící ne-dílnou část kola.
5. 5. Zařízeni podle bodu 2 a 3, vyznačené t1mz žehydropneumatický blok /15/ je vytvořen v prvku umístěnémuvnitř dutiny pneumatiky /10/, přičemž struktura tohoto prvkuje taková, že hydropneumatický blok není vystaven vlivuvnitřního nafukovacího tlaku pneumatiky. óo Vozidlo na pneumatikách, jehož část je schopnáse přemisťovat vzhledem ke zbytku vozidla, vyznačené tím,že obsahuje zařízeni /14+15/ podle kteréhokoli z bodů 1 až 5alespoň na každém kole /52/ jedné nápravy.
6. 7. Vozidlo podle bodu 6, vyznačené tím, že spojova-cí šoupátko /14/ je ovládáno systémem citlivým na funkční stavvozidla.
7. 8. Vozidlo podle kteréhokoli z bodů 6 nebo 7, vyzna-čené tím, že se jedná o zdvižný vozík /50/ opatřený vidlicemi/51/ dovolujícími výškové přestaveni, tvořícími část schopnou 11 přemisťováni, přičemž vozík obsahuje zařízeni podle bodu 3nebo 4 na alespoň každém kole nápravy nejbližši k vidlicím.
8. 9. Vozidlo podle bodu 7 nebo 8, vyznačené tím, žespojovací Šoupátko /14/ je opatřeno ovládáním elektromagne-tickým signálem vytvářeným spínačem /53/, který je ovládánpohybem vidlic 15M, takže zařízeni izoluje vnitřní objem/18/ pneumatiky, který tak přechází do nejtužšiho stavu,když vidlice /51/ překračuji určenou výšku.
9. 10. Zařízeni podle bodu 7, vyznačené tím, že sejedná o stavební nakladač.